拋體運動

拋體運動把恆定的水平速度與重力造成的垂直加速度結合在一起。好的模擬能讓你同時看到這兩個分量,並把圖表與彎曲軌跡連結起來。

水平與垂直運動彼此獨立

在理想拋體運動中,重力只會改變垂直方向的運動。水平方向速度保持不變,因此你可以分別分析 x 與 y,再把它們組合成完整軌跡。

為什麼路徑是拋物線

因為水平位置隨時間線性變化,而垂直位置隨時間呈二次變化,所以軌跡會形成拋物線。改變發射速度或角度會拉伸曲線,但重力始終提供相同的向下加速度。

在模擬中連結模型與現象

用模擬以不同角度發射物體,並比較射程、飛行時間與最高點。觀察即時 SI 讀數如何把「運動彼此獨立」清楚呈現出來。

自由落體與拋體運動

無論扔下什麼東西——一枚硬幣還是一個保齡球——重力都會以完全相同的速率加速它們,所以它們會同時落地。如果你把一個物體水平丟擲,它下落的速度依然一樣快,因為它的水平運動和下落運動彼此完全沒有影響。

h = ½ · g · t²

  • h — 下落高度 (m): 物體從起點下落的距離
  • g — 重力加速度 (m/s²): 下落速度每秒增加的快慢——對每個物體都相同
  • t — 時間 (s): 物體下落所經過的時間

一個球從靜止開始下落,下落了2秒。它下落了多遠?(取 g = 9.8 米每二次方秒)

  • t = 2 s
  • g = 9.8 m/s²
  1. h = ½ · g · t²
  2. h = 0.5 × 9.8 m/s² × (2 s)²

h = 19.6 m

試試模擬